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Una propiedad de la interfaz entre dos fases inmiscibles. Cuando ambas fases son lquidas se

denomina tensin interfacial: cuando una de las fases es el aire se denomina tensin superficial. La

tensin interfacial es la energa de Gibbs por unidad de rea de interfaz a temperatura y presin

fijas. La tensin interfacial se produce porque una molcula cerca de una interfaz tiene

interacciones moleculares diferentes de una molcula equivalente dentro del fluido estndar. Las

molculas surfactantes se sitan preferentemente en la interfaz y por lo tanto disminuyen la

tensin interfacial.

Introduccin

Para poder comenzar a desarrollar algunos de los temas mencionados anteriormente es

necesario dedicar algo de nuestro tiempo a repasar conceptos bsicos necesarios para

facilitar y evitar dudas futuras con los temas tratados. Es por esto que mi primera

publicacin en el blog estar destinada a un pequeo repaso de conceptos asociados a los

fluidos y yacimientos.

Fase

Cuando hablamos de fase nos referimos a cualquier parte del sistema, homognea y

fsicamente diferente al del sistema de estudio. Un ejemplo sencillo, hielo, agua lquida y

vapor de agua, tres fases distintas fsicamente, homogneas y claramente separadas.

Diagrama de fases

Un diagrama de fases es una representacin grfica de las condiciones de presin y

temperatura en la que existen los slidos, lquidos y gases. Si construyramos un grfico

presin-temperatura en donde cada punto del grfico representara una condicin

determinada de p y t representaramos una situacin en la que puede encontrarse cada una

de las sustancias en su estado fsico. A bajas temperaturas y alta presiones es de esperar que

los tomos se dispongan de una manera ordena (slidos), a temperaturas altas y bajas

presiones (gases) y temperaturas y presiones intermedias (lquidos).

A continuacin el diagrama de fases del agua.

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Para los hidrocarburos se han clasificado los yacimientos de acuerdo a un diagrama de fases

(Composicin). Los yacimientos suelen clasificarse por las condiciones de temperatura y

presin inciales respecto a la regin gas-petrleo (dos fases), en estos diagramas se

relacionan temperatura y presin.

Diagrama de fases para los fluidos en el yacimiento

Existen varios trminos importantes a destacar en el grfico mostrado que son:

Punto de Burbujeo (Pb): es la presin mnima en la cual estando en fase liquida se forma

la primera burbuja de gas.

Punto de roco (Pr): es la presin mnima en la cual estando en fase gaseosa se forma la

primera gota de lquido.

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Curva de Burbujeo: son los puntos de fase liquida en los cuales aparece la primera

burbuja de gas.

Curva de roco: son los puntos en la fase gaseosa en los cuales aparece la primera gota de

lquido.

Punto cricondembrico (Pcdb): es la presin mxima en la cual coexiste gas y lquido

Punto Cridondentrmico (Tcdet): mxima temperatura en la cual coexiste la fase lquida

y gaseosa.

Zona de condensacin retrograda: puede definirse como, la condensacin de lquido

durante la expansin de gas a temperatura constante o la condensacin de lquido durante

calentamiento de gas a presin constante.

Punto Crtico: es el punto en el cual convergen las curvas de roco y de burbujeo

Tcnicamente se han defino en forma General Dos tipos de yacimientos con sus respectivos

subgrupos.

1.-Yacimiento de gas

1.1.-Gas Seco.

1.2.-Gas Hmedo.

1.3.-Gas condensado.

2.-Yacimiento de Petrleo

2.1.- Petrleo Voltil.

2.2.- Petrleo pesado.

Independientemente de esta clasificacin, se han descubierto yacimientos que contienen

todos los diferentes tipos de hidrocarburos y algunas veces varios de otros compuestos en

casi todas las proporciones conocibles. Adems como las temperaturas y presiones varan

con la profundidad, en yacimientos muy grandes es considerable la modificacin de estos

factores. Debido a estas caracterices no existen definiciones precisas a la hora de clasificar

un yacimiento en especifico, sino que se recuren a trminos muy generales.

La siguiente tabla muestra las composiciones molares y algunas propiedades adicionales de

cinco fluidos monofsicos de yacimientos.

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Desde un punto de vista ms tcnico, los diferentes tipos de yacimientos deben clasificarse

de acuerdo con la localizacin de la temperatura y la presin inciales a las que se encuentra

el yacimiento, como ya vimos anteriormente existe un diagrama de fases para

hidrocarburos que relaciona la presin y temperatura para los fluidos en un yacimiento. En

forma general podemos encontrar diferentes diagramas de fases para cada tipo de

yacimiento y que a su vez estos diagramas pueden variar con la disminucin de presin en

el yacimiento.

Yacimientos de gas

Diagrama de fases para yacimientos de gas Seco.

Los yacimientos de gas seco tienden a tener una temperatura mayor a la temperatura del

punto Cridondentrmico, La mezcla de hidrocarburos se mantiene en fase gaseosa en el

yacimiento y hasta la superficie independientemente de la reduccin de la presin, la

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composicin de hidrocarburos presente en el yacimiento es mayoritariamente gas metano

(C1)>90%, en este tipo de yacimientos no se observa condensacin retrograda debido a que

siempre nos mantenemos fuera de la curva de roco.

Diagrama de fases para yacimiento de gas Hmedo

Los yacimientos de gas Hmedo tienen una temperatura mayor a la temperatura de Punto

Cridondentrmico, con la reduccin de la presin en el yacimiento podemos atravesar la

curva de roco y obtendremos liquido de muy alta gravedad API en nuestro yacimiento,

tambin en superficie obtendremos una mezcla de hidrocarburos lquidos y gaseosos, los

compuestos que forman estas mezclan tienen un mayor componentes intermedios que los

yacimientos de gas seco, el lquido producido en estos yacimientos generalmente es

incoloro , con una gravedad API mayor a 60.

Diagrama de fases para los yacimientos de gas Condensado

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La temperatura en la que se encuentra el yacimiento est entre la temperatura Crtica y la

temperatura Cridondentrmica, en condiciones inciales del yacimiento podemos encontrar

el hidrocarburo en fase gaseosa, al disminuir la presin y atravesar la curva de roco por

condensacin del gas encontramos lquido en nuestra produccin y tambin en el

yacimiento. El lquido producido tiende a ser incoloro, amarrillo y se ha reportado en

algunos casos negro, con una gravedad API entre 40 y 60.El comportamiento de estos

yacimiento es particular debido q cuando bajamos la presin isotrmicamente y al estar por

debajo del punto de roco produciremos lquido y gas en cierta proporcin inicial, al

continuar disminuyendo la presin la proporcin de liquido aumentara con respecto a la de

gas encontrada originalmente, pero, se llegar a una condicin de presin en el yacimiento

en la cual la saturacin de lquido ser mxima y desde ese punto en adelante comenzar a

disminuir el lquido producido.

Yacimientos de petrleo

Diagrama de fases para los Yacimiento de petrleo de voltil.

Los yacimientos de petrleo voltil o cuasiCrtico se encuentran a una temperatura

ligeramente menor a la temperatura del punto crtico, la mezcla de hidrocarburos en el

estado inicial se encuentra cerca del punto crtico, con una pequea disminucin de presin

podemos atravesar la curva de burbuja y comenzar a liberar el gas que se encuentra disuelto

en petrleo, este tipo de yacimientos al disminuir poco la presin generam excesiva

liberacin de gas, lo que causa un agotamiento acelerado del crudo, el crudo producido

posee una gravedad API mayor a 40 con un color amarillo oscuro a negro.

Diagrama de fases para los Yacimientos de petrleo negro

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Estos yacimientos presentan una temperatura mucho menor a la temperatura crtica, tienen

un mayor contenido de compuestos pesados (C7+) mayor al 40%, generalmente se debe

disminuir mucho la presin para encontrar una produccin de gas considerable en este tipo

de yacimientos, el crudo producido tiene un color de verde oscuro a negro con una

gravedad inferior al 40%.

Una vez definidos los diagramas de fases de los yacimientos existes ciertos parmetros que

relacionan el volumen de hidrocarburos en el yacimiento y superficie a una determina

presin y temperatura. Estos parmetros de volumen presin y temperatura (PVT) son:

1.-Factor volumtrico de formacin del petrleo (o).

2.-Factor volumtrico de formacin del gas (g).

3.-Factor volumtrico de formacin total (t).

4.-Relacion gas-petrleo en solucin (Rs).

5.- Relacin gas-petrleo en produccin (Rp).

Todos estos parmetros sern explicados detalladamente en la prxima publicacin.

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